汽车灯组五金插座机器人自动化生产线设计探究

汽车灯组五金插座机器人自动化生产线设计探究

黄梦雅，朱雄华，林庆冲，江新焱

浙江长江汽车电子有限公司，浙江温州，325025

摘要：在我国综合实力不断提升的背景下，制造业迎来诸多机遇，尤其是机器人在制造业中的应用率显著提升。为了能够在机器人自动化生产方面进行深入研究，以A品牌汽车灯组五金插座机器人自动化生产线设计相关内容为例，主要是指基于工业机器人自动化生产灯组五金插座的塑机取件插模。本文以设计依据为切入点，结合设计方案中的内容展开阐述，针对实际存在的问题及处理方法进行全面探讨，旨在为后续提升自动化生产线设计水平创造条件。

关键词：工业机器人；汽车灯组；五金插座；自动化生产

当前人们生活品质不断提升，为中国汽车行业稳定发展提供重要保障。加之，中国市场发展前景较好，世界上的汽车巨头逐步进入我国市场，并成立合资工厂适当地扩大生产规模。这种情况下，汽车行业的投资变多、在工业机器人方面提出的需求发生较大的变化。为了保证汽车灯组五金插座机器人自动化生产线设计工作有序开展，对设计依据进行确定、对设计方案中的内容进行补充，真正做到及时发现和处理问题，从而保证自动化生产方面的工作顺利开展。

1精准确定自动化生产线设计依据

依据原有的汽车灯组五金插座生产情况进行研究，可以确定的内容是借助人工操作的方式，将在注塑机中插入五金片的模芯，并在完成注塑这一环节的任务后以人工形式为主将成品取下。这种模式的工作极易发生危险事故，并且也会出现效率低的情况。对此，需要加大力度创新原有的生产模式，为后续实现自动化生产目标清除障碍。

1.1了解基本要求

一是以自动化生产为最终目标，对一台机器人进行应用、合理设置多个工位、科学合理地配置机器人辅助夹具，以及结合实际需求加装下料装置等。

二是保证工作站处于独立状态，借助生产线匹配的电、气、水路接口，对各个工作站进行联系，保证生产方面的工作有序开展。

三是保证设计和应用的工作站系统具有操作方便、极易维护多个方面的优势，并要保证具备较强的安全防护性能。

四是使用航插连接方式，主要是针对机器人外围的关键设备而言，防止出现安装难度大、运输和维护效果差等情况。

1.2明确工艺要求

主要研究对象是“原生产工艺”，具体要求体现在多个方面。

一是借助人工方式弯折和剪断五金片。

二是在模芯毛坯中以人工方式为主插入4根五金片。

三是在五金注塑机中放入有五金片模芯的毛坯。

四是直到五金注塑机的工作按照规范要求完成操作后，同样需要在人工方式的辅助下将模芯成品拔出。

五是在人工方法的辅助下，有效分离模芯毛坯和成品。

六是在成品箱中放入成品。

2科学合理地细化自动化生产线设计方案

2.1详细介绍自动化生产系统

为了使设计好的汽车灯组五金插座自动化生产线具有较强实用性，对系统组成结构进行确定，具体包括机器人、五金砸片机、分离台各1台。

2.2有效改造注塑机信号

实际落实这一环节的工作时涉及多种类型的信号改造工作，主要体现在追加部分的安全与功能信号多个方面，格外注意落实改造工作时综合考虑自动化生产需求，不能出现改造措施缺乏针对性的情况。

2.3合理设计机器人手爪

手爪设计思路十分关键，一定要保证设计这些内容，具体是指保证模芯夹爪定位抓取带五金片的模芯工作按序开展，之后需要由模芯顶料机构限位，在机械的辅助下手搬运至注塑机。将模腔中的成品取出来的时候，对成品夹爪进行应用，之后也要将注塑水口取出来。为了保证顶料推送方面的操作符合预期要求，借助模芯顶料机构进行操作。对于最后一个步骤而言，需要机械手退出注塑机，但是不能发生无法高效完成上下料工作的问题。

2.4优化生产流程

主要就是从五金砸片机、注塑机、成品分离机三个角度出发。分别涉及的内容为：放入模芯期间借助人工方式操作；在机器人的辅助下完成模芯放入方面的任务，将汽车灯组五金插座注塑出来；做好分离工作。

2.5有效设计机器人程序

一定要精准确定机器人需要完成的各项任务，具体包括五个方面的内容。

一是将五金砸片机的带五金片模芯取出来。

二是完成注塑机成品和水口两个方面的取出工作。

三是在注塑机中自动注入带有五金片的模型。

四是自动丢弃成品，主要目的是丢至托盘。

五是在分离台上放置成品。

3第一时间发现并处理相应问题

3.1问题1

没能有效修整五金砸片机剪断模具，出现较多难以处理的问题，具体是指毛刺、错位、粉尘残留等。解决问题期间一定要制定和实施针对性的方案，分析“毛刺、错位”两种问题的发生原因，能够确定的是冲压剪切面处于不平整的状态，对此修整期间需要经过修剪切顶针落实修整工作，或是可以适当地增加五金片定位顶针。“粉尘残留”处理过程中需要科学合理地开展吸气清理功能增加工作，并且需要保证五金处于被剪断状态后将负压吸气清理方面的工作落到实处。

3.2问题2

对原有的冲压气缸实际情况进行分析研究，确定其存在规格比较小的情况，导致冲压折弯的角度与规范要求不符，无法在后期插入时按照规范的插片工序操作。对此，一定要及时更换规格符合要求的冲压气缸，并在增加压力过程中对杠杆机构进行应用。

3.3问题3

对置模芯的回旋气缸底座进行安装时，实际选用的螺丝处于比较小的状态。如果没能及时处理这一方面的问题，就会出现模芯回旋期间将让底座随之移动，甚至会出现整体旋转不符合要求的情况，难以保证汽车灯组的五金插件具有较强稳定性。基于此，选用与实际情况相符的方法提高问题处理效果，这就要保证底座定位块安装这项工作有序开展，以此为依据保证旋转气缸底座存在相应的限位。

结束语：

综上所述，能否做好汽车灯组五金插座的自动化生产线设计工作至关重要，一定要对各类常见问题进行处理，不能出现装配精度低和缺乏实用性的现象。实际操作期间从多个角度出发，保证精准确定自动化生产线设计依据确定、方案细化和内容补充、问题处理等工作有序开展，在排除各类隐患的基础上降低安全事故发生率，提高自动化生产效率，为后续满足高效率和高质量生产要求创造条件。

参考文献：

[1]吴鹏.叉车结构件焊接机器人柔性生产线的设计与研究[J].工程建设与设计, 2023(15):132-135.

[2]盛乐明,胡彩凤,肖求辉.基于工业机器人的油箱柔性焊接生产线整体解决方案设计与研究[J].制造业自动化, 2023, 45(11):208-211.